En raison du lancement jeudi 13 avril, les Jupiter Ice Giants (JUICE) embarqueront pour un voyage de huit ans vers Jupiter, le vaisseau spatial devant atteindre la géante gazeuse en juillet 2031.
Le vaisseau spatial de l’Agence spatiale européenne (ESA) surveillera Jupiter Et trois de ses grandes lunes qui entourent l’océan – Ganymède, Callisto et Europe Décrivez le système jovien en détail.
Jupiter tourne, au milieu (Ouvre dans un nouvel onglet)Et C’est à environ 444 millions de miles (715 millions de kilomètres) de la Terre, donc c’est clairement plus qu’un saut, un saut et un saut vers la planète géante. Mais d’autres missions ont fait le voyage de la Terre à Jupiter beaucoup plus rapidement que cela jus sera.
à propos de: Faits sur la mission JUICE Jupiter en Europe
Il s’avère que l’un des principaux facteurs déterminant le temps de trajet vers Jupiter est de savoir si le vaisseau spatial survolera la géante gazeuse ou entrera en orbite pour une mission de durée relativement longue.
Le premier vaisseau spatial à voyager de la Terre à Jupiter était la NASA Pionnier 10, qui a été lancé le 3 mars 1972 et a survolé Jupiter le 3 décembre 1973, ce qui signifie qu’il a atteint la géante gazeuse en seulement 640 jours. Pioneer 11 a été le plus rapide du survol, atteignant Jupiter en seulement 606 jours.
Ensuite, il y a les orbites, qui devraient être plus réfléchies qu’un avion survolant car elles doivent se déplacer suffisamment lentement en fin de vol pour que la gravité de Jupiter les rattrape. JUICE voyagera pendant huit ans dans l’espace lointain. Agence de la NASA Galilée La sonde a mis environ six ans pour faire le voyage jusqu’à Jupiter, se lançant en octobre 1989 et atteignant l’orbite en décembre 1995. Junon Le vaisseau spatial a été lancé en août 2011 et a atteint sa destination en juillet 2016.
Ces différences dans les temps de parcours de l’orbite de Jupiter proviennent de plusieurs facteurs. Par exemple, la distance entre Atterrir Et Jupiter varie considérablement dans le temps. De plus, les missions orbitales n’empruntent pas de chemin direct vers la planète géante ; Ils parcourent une route panoramique autour du système solaire intérieur, survolent d’autres planètes pour augmenter leur vitesse et tracent un chemin « assisté par gravité ».
Par exemple, Galileo a parcouru environ 2,5 milliards de miles (4 milliards de kilomètres) pour atteindre la géante gazeuse, en prenant des aides gravitationnelles de Vénus, de la Terre et même de l’astéroïde Gaspra en cours de route. JUICE utilisera une stratégie similaire.
« Il effectuera une séquence complexe de manœuvres assistées par gravité, commençant un an après le lancement, prenant en compte les aides gravitationnelles de la Lune et de la Terre, et les deux objets en même temps pour une puissance supplémentaire », a déclaré le scientifique de l’ESA Alessandro Atzi lors d’un JUICE. point de presse sur la mission. 6 avril « Ensuite, nous avons une assistance gravitationnelle sur Vénus [and] La gravité terrestre les a aidés en 2026 et 2029 à atteindre Jupiter en juillet 2031. »
à propos de: Comment la gravité aide-t-elle à fonctionner ?
Qu’est-ce que l’assistance gravitationnelle ?
La gravité aide C’est une technologie aéronautique qui peut améliorer l’élan des engins spatiaux. Les planificateurs de mission utilisent des assistances gravitationnelles pour envoyer des engins spatiaux sur des voyages qui ne seraient pas possibles via une trajectoire directe; Cela nécessitera beaucoup de carburant, par exemple.
L’assistance gravitationnelle peut également être utilisée pour « voler » l’élan d’un vaisseau spatial. La mission Galileo en est un bon exemple ; Le vaisseau spatial de la NASA a réduit son énergie par rapport à Jupiter en volant devant le volcan Jovian Moon Ayo. La poussée est utilisée pour accélérer et ralentir les engins spatiaux, donc aider la gravité à voler de l’énergie peut réduire la quantité de carburant dont un engin spatial a besoin pour se mettre en orbite.
L’assistance gravitationnelle fonctionne de la même manière qu’une balle dévalant une colline dans une vallée, en basculant entre l’énergie potentielle gravitationnelle et l’énergie cinétique, Planetary Society explique (Ouvre dans un nouvel onglet). Lorsqu’un vaisseau spatial s’approche d’une planète, il tombe dans la gravité du corps céleste et gagne de l’énergie cinétique, et accélère tout en perdant de l’énergie potentielle gravitationnelle. Le vaisseau spatial quitte alors la planète sur une nouvelle trajectoire, qui peut être modifiée en modifiant la distance à laquelle le vaisseau spatial passe par la planète. Ainsi, les survols planétaires peuvent avoir un « effet de fronde » sur un vaisseau spatial, l’aidant à tirer le meilleur parti de son approvisionnement limité en carburant.
JUICE est l’un de ces engins spatiaux.
« Nous n’avons tout simplement pas assez d’énergie [at launch] entrer dans une orbite plus directe [around Jupiter]Nous devons donc faire toutes ces manœuvres gravitationnelles afin d’augmenter progressivement la puissance du vaisseau spatial pour se rendre à Jupiter. »
L’énergie supplémentaire donnée au vaisseau spatial doit provenir de quelque part – le mouvement de la planète. Cependant, la différence de masse entre un vaisseau spatial et une planète est si grande que la décélération résultante sur la planète est trop faible pour être réellement mesurée.
Par exemple, fichier La société planétaire dit que lorsque Voyager 1 de la NASA a effectué son survol assisté par gravité de Jupiter en 1979, la géante gazeuse a ralenti sur son orbite d’environ 0,0000000000000000000000010 kilomètres par seconde tandis que Voyageur 1 J’ai obtenu une augmentation de vitesse de 10 kilomètres par seconde.
Les planètes intérieures donnent un coup de main : la gravité du jus aide
Pour atteindre Jupiter, JUICE recevra un total de quatre aides gravitationnelles au système solaire interne, de la luneTerre et Planète Vénus. (En 2017, l’Agence spatiale européenne proposait une cinquième et dernière aide gravitationnelle depuis Mars environ trois ans avant d’atteindre Jupiter, mais ce n’est plus prévu.)
JUICE se dirigera vers sa première assistance gravitationnelle en août 2024 après avoir terminé sa première orbite solaire, et ce sera très spécial pour le vaisseau spatial de l’ESA et pour l’exploration spatiale en général. Il s’agirait d’une assistance conjointe par gravité lunaire-Terre, officiellement appelée Lunar-Earth Gravity Assist (LEGA), la première fois qu’une telle opération a été effectuée.
« Le premier va être très difficile, car ce ne sera pas seulement l’assistance gravitationnelle terrestre – l’assistance gravitationnelle de la Lune et de la Terre, ce qui signifie que nous devons traverser la Terre et la Lune en même temps », a déclaré Atzi. ajoutée. « Ce sera donc la manœuvre assistée par gravité la plus précise jamais réalisée. »
La prochaine assistance gravitationnelle de JUICE aura lieu un an plus tard, en août 2025, lorsque le vaisseau spatial recevra un coup de pouce de la deuxième planète du soleil, Vénus.
Les deux prochaines aides gravitationnelles du vaisseau spatial proviendront de la Terre. JUICE survolera notre planète en septembre 2026, puis effectuera une dernière visite sur Terre en janvier 2029, lorsqu’il recevra un autre « coup de pied » gravitationnel, la dernière fois avant d’atteindre Jupiter.
Cependant, ce ne serait pas la fin de la gentillesse qui aide JUICE. Même après avoir commencé sa mission scientifique, le vaisseau spatial devra effectuer des assistances gravitationnelles pour atteindre les lunes Ganymède, Europe et Callisto. (JUICE sera d’abord en orbite autour de Jupiter, et effectuera plusieurs survols de ces trois lunes. Ensuite, il se mettra en orbite Ganymède En 2035, devenant la première sonde à orbiter autour d’une lune autre que la Terre.)
« Les aides à la gravité doivent être précises, mais nous avons du personnel très compétent dans le contrôle de mission, et ils sont habitués à ces manœuvres », a ajouté Atzi.
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